电动汽车充电方案与控制策略

针对光伏和储能供电对电动汽车充电的协同问题,提出了一种光伏和超级电容储能的充电方案。该充电方案充分利用大功率储能设备超级电容以保证供电的持续性和可靠性。同时提出了一种基于超级电容储能的模糊双闭环PI控制策略,采用电压外环模糊PI控制及电流内环PI控制的方法,提高光伏母线输出电压的稳定性。利用MATLAB/Simulink仿真软件建立电动汽车充电和模糊PI控制器模型,仿真并验证了上述储能方案与控制策略的可行性和有效性。     

基于RBF网络监督的电池用双向DC/DC变换器控制策略

针对蓄电池储能设备的充放电过程,设计了与蓄电池相连接的双向DC/DC变换器,并进行了研究。电路采用两重化半桥并联拓扑结构,通过双闭环串级PWM来控制开关器件的开断,以实现电池的充电放电过程。设计了满足蓄电池恒压恒流充放电要求的双闭环控制系统,提出利用RBF神经网络控制对传统PI调节的双闭环系统进行优化,实现了系统的复合控制。通过Simulink建立了两重化双向DC/DC变换器控制系统仿真模型并进行了仿真研究。试验结果表明,基于RBF网络监督控制的变换器控制性能良好,在电池充放电、充放电切换以及恒压恒流切换时具有良好的动态特性,且稳态下电流电压纹波极小,波形平滑,具有较高的可靠性。     

电动汽车可逆充放电机控制策略研究

针对电动汽车充放电机系统,提出了改进传统电压电流双闭环的控制方法,研究了电动汽车充放电过程。针对原电动汽车充放电控制策略存在的问题,采用电压外环模糊PID控制,电流内环PI控制的双闭环控制,实现了PID参数的自整定,与原控制方法相比有良好的适应性跟鲁棒性。充电时蓄电池采用了脉冲充电,提高了电池的充电速度,减小了电池的极化电压。仿真结果及分析验证了该方式的可行性。     

基于单片机的双闭环控制智能充电器研制

针对当前铅酸电池充电器大多使用单闭环模拟方式控制可靠性低、充电保护功能欠缺、充电效率低等不足,设计了一款基于单片机双闭环控制的铅酸蓄电池智能充电器。给出了其主电路结构和MOSFET驱动器电路,分析了其控制原理并设计了其软件流程图。采用单片机双闭环控制,能够很好地适应负载的大变化范围;采用高性能电源芯片UC3842作为驱动器和前端控制器,实现了前端闭环控制,提高了系统的可靠性;在传统三段式充电过程基础上新增了脉冲充电过程和相应保护功能,可以对电池进行修复,延长电池使用寿命。通过仿真分析和实验验证,证明了本设计的可行性和合理性。     

光伏蓄电池MPPT-脉冲充电方法研究

铅酸蓄电池广泛应用在光伏发电系统中,为提高光伏发电效率,同时延长蓄电池的使用寿命,提出了一种将最大功率点跟踪(MPPT)与恒压脉冲充电结合的分段充电策略,即涓流充电-MPPT充电-脉冲充电。其中MPPT可使光伏电池获得最大功率输出,而脉冲充电又可提高铅酸蓄电池的充电效率和寿命。对系统进行仿真,分析表明相对于普通的PWM光伏控制器,该策略不仅充分利用光伏能源,而且在此策略控制下蓄电池充电效率得到提高,延长了使用寿命。     

GEO卫星锂离子蓄电池组充电控制方式的研究

卫星电源系统多采用锂离子蓄电池作为储能装置,结合锂电池的特性研究了锂电池充电控制方式,对传统GEO卫星用锂离子电池的充电控制方式和基于下一代电源控制器的新型充电控制方式进行了对比分析。通过波形表明,传统锂电池充电控制方式,在继承氢镍电池充电控制器的基础上,依照锂离子蓄电池的特性对充电控制方法进行了改进,可满足锂离子蓄电池组的充电要求;新型的锂电池充电控制方式可有效对锂离子电池进行自主恒流恒压充电,有助于延长电池使用寿命,且易于实现对电池的保护,更适合GEO卫星锂离子蓄电池组的充电需求。     

一种蓄电池充电器的数字控制器优化设计

基于微电网中储能系统,设计了一种新的蓄电池充电电路,介绍了蓄电池充电电路的特点及控制策略。详细介绍了全钒液流电池(VRB)的工作原理,根据全钒液流电池的特性及全钒液流电池的一阶阻容模型,运用小信号模型分析法和状态空间平均法建立了蓄电池恒流充电时的数学模型,提出了一种基于蓄电池一阶阻容模型的DC-DC双向变换电路的建模方法,然后利用数字控制系统参数优化的方法,设计了DC-DC双向变换电路的数字控制器。最后,基于DC-DC双向变换器的电池充放电控制策略及全钒液流电池的仿真模型,利用MATLAB搭建了系统的仿真电路,并搭建了2kW蓄电池充电电路的实验样机,仿真和实验结果表明,设计的蓄电池充电电路及其控制策略是可行的。     

独立光伏系统中浮充控制的模型分析与应用

独立光伏系统中,铅酸蓄电池临界饱和状态下的浮充控制是影响蓄电池使用寿命的主要因素之一。针对该问题,对浮充控制技术展开研究,分别对被控系统中阀控铅酸蓄电池和Buck充电电路建立动态模型,在此基础上设计了一套以PWM为控制手段的PI浮充控制器,并搭建了充电实验系统进行验证。实验结果表明,该浮充控制系统能够有效地防止由于光照强度突变引起的过充现象,快速地稳定充电输出电压,对蓄电池持续进行涓流充电,保证了充电系统蓄电池容量的饱荷。     

储能变流器直流电池电流控制研究

针对电网电压不平衡引起的储能变流器直流电池电流二倍频波动问题,分析产生功率波动的原因,建立储能变流器电压、电流双闭环正负序控制数学模型。在研究传统并网变流器控制策略的基础上,通过改变储能变流器的电流内环给定值,来抑制直流电池的功率和电流波动。通过模型仿真,验证了所提控制方法的有效性。     

基于有限电流误差控制的太阳能充电器

对用于最大功率跟踪的充电器进行建模分析,选用buck电流变换器作为太阳能充电器的主电路给蓄电池充电,根据状态空间平均的概念建立充电器的动态模型,通过应用极限环最大功率跟踪(limit cycle max power trace,LCMPPT)方法对太阳能的最大功率点进行电流闭环跟踪。该方法以电流闭环控制为基础,结构简单,所需要的外围电路少。应用PI调节使系统具有良好的稳态精度和响应速度,并简化了系统的外围电路及控制方法。以PIC16F877A为控制器的实际电路的测试,证明了LCMPPT的有效性。